クラウドサービス工学への挑戦 - IEICE SIG-SC ·...

クラウドサービス工学への挑戦クラウドサービス工学への挑戦

青山幹雄

南山大学情報理工学部ソフトウェア工学科

[email protected]. nise.org

We are NISE: Network Information and Software Engineering2012年 1月19日

青山幹雄

南山大学情報理工学部ソフトウェア工学科

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All Rights Reserved, Copyright Mikio Aoyama, 2012All Rights Reserved, Copyright Mikio Aoyama, 2012

ウィンターワークショップ2012・イン・琵琶湖ウィンターワークショップ2012・イン・琵琶湖

View from a Flight to Penang

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クラウドサービス工学とは?ソフトウェア工学，SOA, クラウドサービス工学?

クラウドサービス工学とは?ソフトウェア工学，SOA, クラウドサービス工学?

クラウドサービス=抽象化(仮想化+サービス化)+多様化

コンピューティング全体のサービス化

クラウドサービス工学[仮定義] :クラウドサービスの開発，提供，利用，進化に関する技術体系

ソフトウェア工学/SOAとの関係?

クラウドサービス=抽象化(仮想化+サービス化)+多様化

コンピューティング全体のサービス化

クラウドサービス工学[仮定義] :クラウドサービスの開発，提供，利用，進化に関する技術体系

ソフトウェア工学/SOAとの関係?

IaaSPaaSSaaS

BP(M)/Integration as a Service

BPM

SOA

SOC

ビジネス

サービス

ソフトウェアハードウェア

プラットフォーム

アプリケーション

ソフトェア工学SOA

(ソフトウェアサービス工学)

クラウドサービス工学(コンピューティングサービス工学)

多様化

S. Taiほか，言葉の提示何が本質か?

3 All Rights Reserved, Copyright Mikio Aoyama, 2012All Rights Reserved, Copyright Mikio Aoyama, 2012クラウドサービス(コンピューティング)

CSE by SE

クラウドサービス工学とは?クラウドサービス工学 for/by ソフトウェア工学

クラウドサービス工学とは?クラウドサービス工学 for/by ソフトウェア工学

CSE(クラウドサービス工学) for SE(ソフトウェア工学)クラウドサービスのソフトウェア開発への応用

ソフトウェア開発を支援するクラウドサービス

CSE(クラウドサービス工学) by SE(ソフトウェア工学)ソフトウェア工学のクラウドサービス工学への応用

技術進化: ソフトウェア工学⇒SOA⇒クラウドサービス工学

CSE(クラウドサービス工学) for SE(ソフトウェア工学)クラウドサービスのソフトウェア開発への応用

ソフトウェア開発を支援するクラウドサービス

CSE(クラウドサービス工学) by SE(ソフトウェア工学)ソフトウェア工学のクラウドサービス工学への応用

技術進化: ソフトウェア工学⇒SOA⇒クラウドサービス工学

ソフトウェア工学

市場・顧客

要求定義

実装・試験設計

要求仕様書設計書

ピープル

プログラム

CSE for CSE


CSE

クラウドサービス工学とは?CSE(クラウドサービス工学) by SE(ソフトウェア工学)の課題

クラウドサービス工学とは?CSE(クラウドサービス工学) by SE(ソフトウェア工学)の課題

ソフトウェア工学/SOAのクラウドサービス工学への拡張

有効な技術は?, 新たに研究開発すべき技術は?例: メタデータ駆動マルチテナントシングルインスタンスサービス(Salesforce CRM)

メタデータ駆動: サービスの可変性の制御

有効な技術: プロダクトライン，可変性モデル?新たに研究開発すべき技術: 動的可変性制御

メタデータ駆動アーキテクチャ

実行時スキーマ生成(動的型づけ)クラウドサービスの本質的特性がもたらす課題

開発@Runtime: 開発と利用の融合

ソフトウェア工学/SOAのクラウドサービス工学への拡張

有効な技術は?, 新たに研究開発すべき技術は?例: メタデータ駆動マルチテナントシングルインスタンスサービス(Salesforce CRM)

メタデータ駆動: サービスの可変性の制御

有効な技術: プロダクトライン，可変性モデル?新たに研究開発すべき技術: 動的可変性制御

メタデータ駆動アーキテクチャ

実行時スキーマ生成(動的型づけ)クラウドサービスの本質的特性がもたらす課題

開発@Runtime: 開発と利用の融合

SOA

SE参考文献: 青山幹雄，ほか，OVMに基づくマルチテナントSaaSの

可変性モデルの提案と評価，電子情報通信学会人工知能と知識処理，Nov. 2011, pp. 1-6.


クラウドサービス工学の枠組み４つの主要技術

クラウドサービス工学の枠組み４つの主要技術

クラウドサービス工学の4つの主要技術

開発: クラウドサービス開発

提供: クラウドサービス提供

利用: クラウドサービス統合(ハイブリッド, コミュニティ, ほか)進化: クラウドサービスの進化，クラウドマイグレ－ション

クラウドサービス工学の4つの主要技術

開発: クラウドサービス開発

提供: クラウドサービス提供

利用: クラウドサービス統合(ハイブリッド, コミュニティ, ほか)進化: クラウドサービスの進化，クラウドマイグレ－ション

クラウド

クラウド(サービス)の統合と提供

クラウドマイグレーション(クラウド化): クラウドに適した部分の特定と期待効果

クラウド化(サービス化)技術

クラウドサービス統合統合ユースケースクラウド統合技術

クラウドサービス提供QoS/SLA, セキュリティ

サービス構成技術(マルチテナント, メタデータ)

既存システム(オンプレミス)

クラウドサービス開発新しい情報処理モデル

(トランザクション処理，etc)

クラウド化(サービス化)


クラウドサービス工学の課題クラウドサービス開発

クラウドサービス工学の課題クラウドサービス開発

クラウドサービスのもたらすコンピューティングの拡張クラウドサービスのもたらすコンピューティングの拡張

分散アーキテクチャ(分散処理, 集中制御)

非集中アーキテクチャ(分散処理, 分散制御)

構造的データ(RDB)

半構造的,非構造的データ(KVS)

クライアント/サーバ(状態を持つ)

・アーキテクチャ: MVC ・UI: Web/GUI

・ACIDトランザクション, ・SQL DB

クラウドサービス・アーキテクチャ: 分散データフロー

・UI: Web, ・非ACID(BASE)/長寿命トランザクション

・NoSQL DB

Webサービス(SOA)(状態を持たない)・アーキテクチャ:

パブリッシュ/サブスクライブ・UI: Web

・ACID(/長寿命)トランザクション・SQL DB動的リンク

動的動的発見

動的負荷( )

動的負荷(SLA)

アーキテクチャ進化

BASE: Basically Available, Soft state, Eventually consistent)


クラウドサービス工学の課題クラウドサービス開発: SQL/ACIDとNoSQL/BASEの双対性

クラウドサービス工学の課題クラウドサービス開発: SQL/ACIDとNoSQL/BASEの双対性

SQL/ACIDとNoSQL/BASEの双対性(NoSQL=CoSQL)SQL/ACIDとNoSQL/BASEの双対性(NoSQL=CoSQL)SQL/ACID NoSQL/BASE(CoSQL)

Children Point to Parents(Primary) Parents Point to Children(Foreign Key)Closed World(Comparison, Safe) Open World(Computation, May not be Safe)Entities Have Identity (Extensional) Environment Determines Identity (Intensional)Necessarily Strongly Typed Potentially Dynamically TypedSynchronous (ACID) Updates Across Multiple Rows

Asynchronous (BASE) Updates Within Single Values

Environment Coordinates Changes (Transactions)

Entities Responsible to React to Changes (Eventually Consistent)

Value-Based, Strong Reference (Referentially Consistent)

Computation-Based, Weak Reference (Expect 404)

Not Compositional CompositionalQuery Optimizer Developer/Pattern(Hard to Optimize)

参考文献: E. Meijer, et al., A Co-Relational Model of Data for Large Shared Data Banks,CACM, Vol. 54, No. 4, Apr. 2011, pp. 49-58.


クラウドサービス工学の課題クラウドサービス提供

クラウドサービス工学の課題クラウドサービス提供

サービス提供の視点=プロバイダ側(Supply Side)クラウドサービス提供におけるサービス提供の拡張

Webサービス: 水平型(ソフトウェア階層内)サービス提供

ソフトウェアコンポジション

クラウドサービス: 垂直型(SPI階層にまたがる)サービス提供

システムコンポジション

クラウドサービス提供の本質的特性がもたらす課題

SPI階層を統合したサービス提供

シングルインスタンスマルチテナント

プロバイダの責任?

サービス提供の視点=プロバイダ側(Supply Side)クラウドサービス提供におけるサービス提供の拡張

Webサービス: 水平型(ソフトウェア階層内)サービス提供

ソフトウェアコンポジション

クラウドサービス: 垂直型(SPI階層にまたがる)サービス提供

システムコンポジション

クラウドサービス提供の本質的特性がもたらす課題

SPI階層を統合したサービス提供

シングルインスタンスマルチテナント

プロバイダの責任?Provider

IaaSPaaSSaaS

垂直

水平


Consumer(s)

クラウドサービス工学の課題クラウドサービス統合

クラウドサービス工学の課題クラウドサービス統合

クラウドサービス利用の視点=コンシューマ/ブローカ側

バリューチェイン: 付加価値を生むクラウドサービス

コンシューマの要求を満たすクラウドサービスの提供

バリューチェインの設計: オーバレイネットワーク

ASN(Agile Service Network): サービスの動的流通網

サービスレベル設計

サービスブローカのクラウドサービス化

Integration as a Service BPaaS(Business Process as a Service)

クラウドサービス利用の視点=コンシューマ/ブローカ側

バリューチェイン: 付加価値を生むクラウドサービス

コンシューマの要求を満たすクラウドサービスの提供

バリューチェインの設計: オーバレイネットワーク

ASN(Agile Service Network): サービスの動的流通網

サービスレベル設計

サービスブローカのクラウドサービス化

Integration as a Service BPaaS(Business Process as a Service)

BP(M)/Integration

as a Service

Provider

IaaSPaaSSaaS

垂直

水平End

ConsumerValue

Network


クラウドサービス工学の課題X@Run-Time

クラウドサービス工学の課題X@Run-Time

開発(Design-Time)と利用(Run-Time)の融合

自己適応型システム(Self-Adaptive)SOA, クラウドサービス: 利用しながら変更

例: RE@Run-Time実行時に自己の要求の表現(Run-Time Representations of Reqs)要求モデルの進化とア－キテクチャとの同期( Evolution of the Reqs Model and its Synchronization with the Architecture不確定性への対応(Dealing with Uncertainty)

研究の現状

2010年からワークショップ開催

コミュニティは小さいが今後重要な研究課題となる可能性

開発(Design-Time)と利用(Run-Time)の融合

自己適応型システム(Self-Adaptive)SOA, クラウドサービス: 利用しながら変更

例: RE@Run-Time実行時に自己の要求の表現(Run-Time Representations of Reqs)要求モデルの進化とア－キテクチャとの同期( Evolution of the Reqs Model and its Synchronization with the Architecture不確定性への対応(Dealing with Uncertainty)

研究の現状

2010年からワークショップ開催

コミュニティは小さいが今後重要な研究課題となる可能性参考文献: P. Sawyer, et al., Requirements-Aware Systems: A Research Agenda for RE for

Self-Adaptive Systems, Proc. RE ‘10, IEEE CS, Sep. 2010, pp. 95-103.

X@Run-Timeの例RE@Run-Time

Models@Run-Time


クラウドサービス工学

まとめに代えてクラウドサービス工学への挑戦

まとめに代えてクラウドサービス工学への挑戦

クラウドサービス工学の体系化

枠組みの確立，技術の整理と体系化

クラウドサービスの本質的特性がもたらす課題の解決

ソフトウェア工学の進化

ソフトウェア工学の見直しと新たな枠組みへの拡張

クラウドサービス工学の体系化

枠組みの確立，技術の整理と体系化

クラウドサービスの本質的特性がもたらす課題の解決

ソフトウェア工学の進化

ソフトウェア工学の見直しと新たな枠組みへの拡張

ソフトウェア工学


論文募集のご案内論文募集のご案内

IEEE CLOUD 2012: Jun. 24-29, 2012, Hawaii, USACall for Papers: Research, Industry, Work-in-ProgressImportant Dates

Abstract Submission Deadline: Feb. 10, 2012Full Paper Submission Due Date: Feb. 15, 2012

Co-Located EventsIEEE ICWS(Web Services)IEEE SCC(Services Computing)IEEE MS(Mobile Services )IEEE SE(Services Economics)Services University

Services Computing Schools, Certificate Development, and Education Methodology Summit

IEEE CLOUD 2012: Jun. 24-29, 2012, Hawaii, USACall for Papers: Research, Industry, Work-in-ProgressImportant Dates

Abstract Submission Deadline: Feb. 10, 2012Full Paper Submission Due Date: Feb. 15, 2012

Co-Located EventsIEEE ICWS(Web Services)IEEE SCC(Services Computing)IEEE MS(Mobile Services )IEEE SE(Services Economics)Services University

Services Computing Schools, Certificate Development, and Education Methodology Summit

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